JP2017080705A - Unwoven fabric filter medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不織布製の濾過材に関する。特に空気中の塵埃のろ過に使用される不織布濾過材に関する。 The present invention relates to a non-woven filter medium. It is related with the nonwoven fabric filter material especially used for filtration of the dust in the air.
不織布濾過材は、自動車等に使用される内燃機関や各種通気装置等のエアフィルタなどとして、空気のろ過に使用されている。このような用途においては、多量の空気から細かな塵埃を効率的に除去することが求められる。そして、不織布濾過材には、高い清浄効率と、長期間にわたって目詰まりせずにダストを除去しうる長寿命性、及び、限られた空間で十分なろ過性能を発揮しうるコンパクト性が求められる。 Nonwoven fabric filter materials are used for air filtration as air filters for internal combustion engines and various ventilation devices used in automobiles and the like. In such applications, it is required to efficiently remove fine dust from a large amount of air. Nonwoven filter media are required to have high cleaning efficiency, long life that can remove dust without clogging for a long period of time, and compactness that can exhibit sufficient filtration performance in a limited space. .
特に近年では、これらエアフィルタにおいて、カーボンダストのような微細なダストを除去する性能の向上が求められている。カーボンダストのような微細なダストの除去が不十分であると、濾過材(フィルタエレメント)の下流側に配置された流量センサなどの検出装置にダストが堆積し、検出装置の出力の正確さや安定性が不十分となりうるからである。 Particularly in recent years, these air filters are required to have improved performance for removing fine dust such as carbon dust. If the removal of fine dust such as carbon dust is insufficient, dust accumulates on the detection device such as a flow sensor located downstream of the filter medium (filter element), and the accuracy and stability of the output of the detection device This is because the sex may be insufficient.
従来周知の不織布濾過材においては、多層からなる濾材構成であれば、カーボンダストのような微粒子ダストは、もっとも密度が高く繊維径が小さい層で捕捉されることが多い。そのため、カーボンダストが捕捉されると濾過材の圧力損失が上昇しやすく、寿命が短くなる。特に、密層の密度を高くするなどして、微粒子ダストの捕捉効率(清浄効率)を高めると、濾過材がより目詰まりしやすくなる。すなわち、不織布濾過材においては、微粒子ダストについて、清浄効率と濾過材の寿命との間にトレードオフ関係がある。 In a conventionally known non-woven filter medium, fine particle dust such as carbon dust is often captured in a layer having the highest density and a small fiber diameter as long as the filter medium has a multilayer structure. Therefore, when carbon dust is captured, the pressure loss of the filter medium is likely to increase, and the life is shortened. In particular, if the trapping efficiency (cleaning efficiency) of the fine particle dust is increased by increasing the density of the dense layer, the filter medium is more easily clogged. That is, in the nonwoven fabric filtering material, there is a trade-off relationship between the cleaning efficiency and the life of the filtering material for the fine particle dust.
空調装置の分野においては、いわゆるキャビンフィルタやHEPAフィルタといった濾過材が、微細なダスト(微粒子ダスト)を捕捉する目的で使用されている。こうしたフィルタにおいては、微粒子ダストの捕捉性能を上げるために、電荷を与えた繊維や極細繊維を用い、密度を高めた薄い繊維層で構成された濾材を使用する。こうした濾材は、空気が通りにくいので、ピッチ間隔を縮めた襞折構造を取るなどして、ろ過面積を大きくしてフィルタが構成されている。しかしながら、これらの濾材を、自動車エンジン用のエアクリーナの濾過材に使用するには、これら用途における流量が大きいため、フィルタエレメントが巨大化する傾向を否めない。また、こうした濾過材は繊維層が薄いため、金型に嵌めて樹脂成形することがむずかしく、所定の襞織形状を維持する上での制約も多い。 In the field of air conditioners, filter media such as so-called cabin filters and HEPA filters are used for the purpose of capturing fine dust (particulate dust). In such a filter, in order to improve the trapping performance of the particulate dust, a filter medium composed of a thin fiber layer using a charged fiber or ultrafine fiber and having a high density is used. Since such a filter medium is difficult for air to pass through, a filter is configured with a large filtration area by taking a folded structure with a reduced pitch interval. However, in order to use these filter media as filter media for air cleaners for automobile engines, the flow rate in these applications is large, and thus the filter element tends to be enlarged. In addition, since such a filter medium has a thin fiber layer, it is difficult to be resin-molded by fitting it in a mold, and there are many restrictions in maintaining a predetermined weave shape.
微粒子ダストの捕捉に有利な極細繊維により不織布を構成する試みがいろいろ行われているが、汎用されるメルトブロー法で得られるような極細繊維不織布では、極細繊維が平面的に配置されてしまい、立体的構造を有する厚みのある不織布の製造は困難である。また、従来の乾式製法による不織布作成方法では、分散や断裂などの問題から、極細繊維を紡出し混紡して濾材の厚みを取ることが困難であり、湿式製法やエアレイド法でも、濾材の厚みを取ることが困難である。 Various attempts have been made to construct nonwoven fabrics with ultrafine fibers that are advantageous for capturing fine particle dust. However, in the ultrafine fiber nonwoven fabrics obtained by a general-purpose melt-blowing method, the ultrafine fibers are arranged in a plane and are three-dimensional. It is difficult to produce a thick nonwoven fabric having a mechanical structure. In addition, the conventional dry manufacturing method for nonwoven fabrics makes it difficult to spin and mix ultrafine fibers due to problems such as dispersion and tearing, and the thickness of the filter media can also be reduced by wet manufacturing and airlaid methods. It is difficult to take.
微細粒子の捕捉特性に優れる極細繊維不織布と他の繊維からなる不織布を組み合わせた技術も知られている。
例えば、特許文献1には、平均繊維径1〜8μmのメルトブロー不織布と、平均繊維径10〜30μmのスパンボンド不織布とを接着して積層一体化した不織布濾過材が開示されており、当該不織布濾過材によれば、粉じんの捕捉性能や機械的特性に優れるエアフィルター用不織布濾過材が得られることが開示されている。
A technique in which an ultrafine fiber nonwoven fabric excellent in capturing characteristics of fine particles and a nonwoven fabric composed of other fibers is also known.
For example,
特許文献1に開示された不織布濾過材は、平均繊維径1〜8μmのメルトブロー不織布の層により、微粒子ダストを捕捉しようするものであるが、微粒子ダストの捕捉性能(清浄効率)を高めようとすれば、このメルトブロー不織布の密度を高めざるを得ず、その結果、濾過材の寿命が犠牲にならざるを得ない。すなわち、特許文献1に開示された不織布濾過材も、微粒子ダストに関する捕捉性能と寿命のトレードオフ関係を本質的に解決するものではなかった。また、特許文献1に開示された不織布濾過材においては、微粒子ダストの捕捉性能(清浄効率)を高めるべく、メルトブロー不織布の密度を高めると、不織布濾過材の通気抵抗も上昇してしまうというトレードオフも生ずる。
The nonwoven fabric filtering material disclosed in
本発明の目的は、微粒子ダストの捕捉性能(清浄効率)と、長寿命性、通気抵抗をバランスよく備えうる不織布濾過材を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a nonwoven fabric filtering material that can have a good balance of fine particle dust trapping performance (cleaning efficiency), long life, and ventilation resistance.
発明者は、鋭意検討の結果、従来の不織布濾過材においては、微粒子ダストを捕捉するための極細繊維が、極薄い層状に配置されていて、それゆえに、清浄効率を高めるためには極細繊維層の密度を高めざるを得ず、その結果、寿命と通気抵抗が悪化する関係になってしまっていることに気付いた。極細繊維がごく薄い層状に配置されるのは、極細繊維の製法による制約が大きく、極細繊維を所定の厚みにわたって立体的に配置するのは、通常の製法では難しかったのである。 As a result of intensive studies, the inventor has found that in the conventional nonwoven fabric filtering material, the ultrafine fibers for capturing the particulate dust are arranged in an extremely thin layer, and therefore, in order to increase the cleaning efficiency, the ultrafine fiber layer As a result, it was found that the relationship between the life and the ventilation resistance deteriorated. The ultrafine fibers are arranged in a very thin layer because there are great restrictions due to the production method of the ultrafine fibers, and it is difficult to arrange the ultrafine fibers in a three-dimensional manner over a predetermined thickness.
そして、発明者は、さらに鋭意検討を重ね、極細繊維と通常の不織布を構成する繊維とを組み合わせて、粗密の密度勾配を有する不織布の粗層部において、極細繊維を粗層部の繊維と交絡させ、極細繊維を立体的に配置するようにすると、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。 Then, the inventor conducted further earnest studies and combined the ultrafine fibers with the fibers constituting the normal nonwoven fabric, and in the coarse layer portion of the nonwoven fabric having a dense density gradient, the ultrafine fibers were entangled with the fibers of the coarse layer portion. The inventors have found that the above problems can be solved by arranging the ultrafine fibers in three dimensions, and have completed the present invention.
本発明は、上流側に位置する粗層部と下流側に位置する密層部とを有する密度勾配を持った多層構造の不織布濾過材であって、前記粗層部中に、もしくは前記粗層部に隣接して、極細繊維を主体とする極細繊維集合体が一体化されており、極細繊維集合体の極細繊維の少なくとも一部が前記粗層部に入り込んで、粗層部を構成する繊維と入り込んだ極細繊維とが交絡して、極細繊維が粗層部中に立体的に配置されている不織布濾過材である(第1発明)。 The present invention is a nonwoven fabric filtering material having a multi-layer structure having a density gradient having a coarse layer portion located on the upstream side and a dense layer portion located on the downstream side, wherein the coarse layer portion or the coarse layer A fine fiber assembly mainly composed of fine fibers is integrated adjacent to the portion, and at least a part of the fine fiber of the fine fiber assembly enters the coarse layer portion to form the coarse layer portion. And the ultrafine fibers that have entered are entangled so that the ultrafine fibers are arranged three-dimensionally in the coarse layer portion (first invention).
第1発明においては、極細繊維集合体が実質的に極細繊維のみにより構成された繊維集合体であることが好ましい(第2発明)。または、第1発明においては、極細繊維集合体の少なくとも一部は、断片状になって粗層部に対し島状に一体化されており、極細繊維集合体の一部が粗層部の内部に入り込んでいることが好ましい(第3発明)。または、第1発明においては、密層部には極細繊維が実質的に入り込んでいないことが好ましい(第4発明)。 In the first invention, it is preferable that the ultrafine fiber aggregate is a fiber aggregate substantially composed of only ultrafine fibers (second invention). Alternatively, in the first invention, at least a part of the ultrafine fiber assembly is fragmented and integrated in an island shape with respect to the coarse layer portion, and a part of the ultrafine fiber assembly is inside the coarse layer portion. It is preferable to enter (third invention). Alternatively, in the first invention, it is preferable that the ultrafine fiber does not substantially enter the dense layer portion (fourth invention).
本発明の不織布濾過材(第1発明)は、カーボンダストのような微粒子ダストに対する捕捉性能と長寿命性と通気抵抗をバランスよく備えている。 The nonwoven fabric filtering material of the present invention (the first invention) has a good balance of trapping performance, long life and ventilation resistance against fine particle dust such as carbon dust.
さらに、第2発明や第3発明のようにされていると、より効果的に微粒子ダストに対する捕捉性能と長寿命性と通気抵抗が良好となる。また、さらに第4発明のようにされていれば、特に寿命の改善効果が高められる。
Furthermore, if it is made like 2nd invention or 3rd invention, the capture performance with respect to fine particle dust, long life property, and ventilation resistance will become favorable more effectively. In addition, if it is further configured as in the fourth invention, the effect of improving the life is particularly enhanced.
以下図面を参照しながら、自動車エンジンに供給する空気をろ過するためのエアクリーナのフィルタ材として利用可能な不織布濾過材を例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a non-woven filter material that can be used as a filter material of an air cleaner for filtering air supplied to an automobile engine. The invention is not limited to the individual embodiments shown below, and can be carried out by changing the form.
図1は、発明の第1実施形態の不織布濾過材の断面構造を示す模式図である。本実施形態の不織布濾過材はシート状の不織布であって、自動車エンジンのエアクリーナ用に供される場合には、通常襞折りされた状態で枠に固定されたフィルタエレメント部材として使用される。
不織布濾過材1は、上流側に位置する粗層部2と下流側に位置する密層部3とを有する密度勾配を持った多層構造の不織布濾過材である。密度の変化は層ごとに不連続に変化していてもよいし、上流側から下流側に向かって連続的に変化していてもよい。また、本実施形態では、不織布濾過材1は粗層部2と密層部3の2層構造であるが、3層、もしくはそれ以上の層構造であってもよい。3層以上の多層構造である場合には、他の層を、粗層部の上流側や、粗層部と密層部の間や、密層部の下流側に設けることができる。好ましくは、各層が、上流側から下流側に向かって徐々に密になっていくように積層される。また、好ましくは、粗層部2が最も上流側に位置するように設けられる。なお、図1では、図の上側を上流側、図の下側を下流側としている。図2、図3、図4も同様である。
The nonwoven
粗層部2は密層部3に比べ不織布の密度が粗くされた層である。粗層部2により、JIS8ダストのようなダストの大部分が捕捉される。粗層部2は不織布濾過材の一般ダストに対するダスト捕捉量(濾過材の寿命)の向上に寄与する。粗層部2の好ましい空間率は90〜99%程度である。ここで不織布層の空間率とは、不織布層の単位体積当たりに占める空間体積(不織布層全体が占める体積から繊維が占める体積を除いた体積)を百分率で示した値である。不織布層が粗であるとは、空間率が大きいことを意味し、不織布層が密であるとは、空間率が小さいことを意味する。
The
密層部3は粗層部2に比べ不織布の密度が密にされた層である。密層部3により、JIS8ダストのようなダストが不織布濾過材1を通過してしまうことが阻止される。すなわち密層部3は不織布濾過材の一般ダストに対する清浄効率の向上に寄与する。密層部3の好ましい空間率は80〜95%程度である。
The
粗層部2や密層部3を構成する繊維としては、天然繊維でもよいが、合成繊維が好ましく使用される。合成繊維としては、例えばPET(ポリエチレンテフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)及びPTT(ポリトリメチレンテレフタレート)のようなポリエステル、PP(ポリプロピレン)及びPE(ポリエチレン)のようなポリオレフィン、6−ナイロン及び66−ナイロンのようなPA(ポリアミド)、ポリアクリルなどの樹脂原料から製造された繊維や、レーヨン繊維などをあげることができる。これら合成繊維は、単独で、もしくは他の繊維と混紡して、粗層部2や密層部3を構成する。粗層部2や密層部3には、サーマルボンド法が利用できるようにいわゆる低融点繊維を含ませてもよい。
The fibers constituting the
粗層部2や密層部3を構成する繊維の太さは、特に限定されないが、好ましくは、粗層部2を構成する繊維の平均繊維径が15〜35μmとなるように、密層部3を構成する繊維の平均繊維径が5〜20μmとなるようにされる。粗層部2が密層部3に比べかさ高となるように、粗層部の繊維が密層部の繊維よりも太くなるように構成されることが好ましい。
The thickness of the fibers constituting the
粗層部2や密層部3のその他の具体的仕様や特性は特に限定されるものではないが、以下の範囲にあることが好ましい。粗層部2の目付は30〜150g/平方m、密層部3の目付は100〜250g/平方mであることが好ましい。
Other specific specifications and characteristics of the
さらに、不織布濾過材1には、極細繊維41を主体とする極細繊維集合体4、4が一体化されている。ここで、本発明において極細繊維とは、繊維径が5μm以下の繊維をいう。極細繊維は、典型的にはメルトブロー法やエレクトロスピニング法により得られる。極細繊維を構成する樹脂は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などが例示される。極細繊維集合体4は、極細繊維を主体として構成され、極細繊維が不織布状にからみあって集まったものである。後述するように、メルトブロー法により製造された極細繊維のメルトブロー不織布や、エレクトロスピニング法による極細繊維を不織布化したものが、ニードルパンチなどによってほぐされることにより、極細繊維41を主体とする極細繊維集合体4となって、不織布濾過材1に極細繊維集合体4が一体化されている。図1(図2,3,4も同様)においては、極細繊維集合体4を厚みのあるものとしてその断面の輪郭を示し、極細繊維41は繊維の一部を実線で示している。
Furthermore, ultrafine fiber aggregates 4, 4 mainly composed of
不織布濾過材1においては、極細繊維集合体4、4や極細繊維41,41がカーボンダストのような微粒子ダストの捕捉に寄与する。微粒子ダストの捕捉性能を高める観点から、極細繊維集合体4、4や極細繊維41,41にエレクトレット処理などを施してもよい。
In the nonwoven
極細繊維集合体4、4は、粗層部2の中に、もしくは粗層部2に隣接して、粗層部2に一体化されている。極細繊維集合体4が小さく断片化されている場合には、断片化された極細繊維集合体が粗層部2の中に入り込んで一体化する場合もある。極細繊維集合体4が一定の大きさを持つ面状である場合には、極細繊維集合体が粗層部2に隣接して一体化する。極細繊維集合体が大きめに断片化されている場合には、当該極細繊維集合体の一部が粗層部に隣接して存在しつつ、当該極細繊維集合体の一部が粗層部の中に入り込んで、一体化する場合もある。
The
極細繊維集合体4、4と粗層部2の一体化は、極細繊維集合体4,4を構成する極細繊維41,41の少なくとも一部が前記粗層部2に入り込んで、粗層部を構成する繊維と入り込んだ極細繊維とが交絡することによりなされる。製造方法を後述するように、極細繊維41は、ニードルパンチのニードルにより引っ張られて粗層部2の中に導かれ、粗層部を構成する繊維と交絡する。したがって、粗層部2中には、極細繊維41,41が、不織布の層と直交する方向にも延在して存在している。また、極細繊維集合体4の一部が粗層部2に入り込んだ部分では、極細繊維集合体のその部分は、不織布の層と交わる方向に延在することになる。この場合、粗層部を構成する繊維が、粗層部に入り込んだ極細繊維集合体に引っかかることも、極細繊維集合体4の固定に寄与する。以上のように、不織布濾過材1の粗層部2においては、極細繊維41が粗層部中に所定の厚さにわたって立体的に配置されている。
The integration of the
粗層部2に極細繊維集合体4が一体化される形態は、極細繊維集合体4がメルトブロー不織布の面状の形態を維持しながら、極細繊維集合体4から伸びる極細繊維41が粗層部2に入り込んで交絡する形態であってもよい。このような形態は、ニードルパンチが少なめである場合に実現されやすい。より好ましくは、ニードルパンチをより多く行って、メルトブロー不織布の断片化を促し、極細繊維集合体の少なくとも一部が、断片状になって粗層部に対し島状に一体化されているようにすると良い。また、極細繊維集合体の断片化に伴い、極細繊維集合体の一部が粗層部の内部に入り込んでいるようにすることが好ましい。極細繊維集合体が断片化され粗層部中に入り込むことにより、極細繊維のより好ましい立体配置が実現されうる。
The form in which the
極細繊維集合体4は、極細繊維でない繊維を含んでいてもよいが、極細繊維集合体は実質的に極細繊維のみにより構成された繊維集合体であることが好ましい。極細繊維集合体における極細繊維の割合が高いほど、微粒子ダストの捕捉性能が向上する。また、極細繊維集合体における極細繊維の割合が高いほど、極細繊維集合体がほぐれて断片化しやすくなり、粗層部2の中に、極細繊維集合体4、4や極細繊維41,41を立体的に配置しやすくなる。
Although the
また、極細繊維41,41を、粗層部2には入り込ませつつも、密層部3には極細繊維が実質的に入り込んでいないようにすることが好ましい。密層部に極細繊維を設けると、カーボンダストにより密層部が目詰まりしやすくなるからである。ニードルパンチの深さや方向を調整することにより、このような構成にすることができる。
In addition, it is preferable that the
具体的には、第1実施形態においては、不織布濾過材1はPET繊維製の粗層部2と密層部3の2層構造であり、上流側に粗層部2が位置し、下流側に密層部3が位置する。粗層部2における平均繊維径は23μm、空間率は96%、目付は75g/平方mであり、密層部3における平均繊維径は13μm、空間率は92%、目付は160g/平方mである。さらに、極細繊維集合体4、4として、PP樹脂製の平均繊維径3μmのメルトブロー不織布に由来する極細繊維集合体が、粗層部2の上流側に一体化されている。
Specifically, in the first embodiment, the nonwoven
不織布濾過材1は、油などを付けずにいわゆるドライ濾材として、空気のろ過に使用できる。油などを付けたいわゆるウェット濾材、ビスカス濾材とすることも可能であるが、カーボンダストのような微粒子ダストの捕捉に寄与する極細繊維に油が付着すると、微粒子ダストの捕捉性能が低下するので、少なくとも粗層部2や極細繊維集合体4の部分には油を付けずにドライ濾材として使用することが好ましい。
The
第1実施形態の不織布濾過材1の製造方法について、図3により説明する。不織布濾過材1は、極細繊維集合体4、粗層部2、密層部3になるべきそれぞれの繊維集合体を積層させる第1の工程と、その積層体に特定のニードルパンチもしくは水流交絡処理を施して極細繊維を粗層部に入り込ませる第2の工程を含む、不織布製造方法により製造される。
The manufacturing method of the nonwoven
第1の工程について詳述する。第1工程では、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法により製造された極細繊維を主体とする繊維集合体6と、粗層部となるべき繊維集合体21と、密層部となるべき繊維集合体31とを含むように、これら層状の繊維集合体を積層し、粗層部となるべき繊維集合体21に極細繊維を主体とする繊維集合体6を隣接させる。
The first step will be described in detail. In the first step, a
極細繊維を主体とする繊維集合体6としては、極細繊維を不織布化した物、例えば極細繊維のメルトブロー不織布等が使用できる。あるいは、粗層部となるべき繊維集合体21の上に直接極細繊維を積層し極細繊維のウェブを形成させてもよい。本実施形態においてはPP樹脂製の極細繊維のメルトブロー不織布を、極細繊維を主体とする繊維集合体6として用いた。極細繊維が不織布化されたものを用いると、取り扱い性に優れる。また、取り扱いにくい極細繊維であっても、均質に配分しやすくなる。また、極細繊維を主体とする繊維集合体6において、極細繊維同士の結合が強すぎると、極細繊維集合体6を断片化して、極細繊維を粗層部の中に入り込ませにくくなるので、むしろ、極細繊維同士の結合が弱めのものを準備することが好ましい。同様の理由から、極細繊維を主体とする繊維集合体6(極細繊維製不織布)の目付は50g/平方m以下であることが好ましく、目付が大きすぎると、第2工程におけるニードルパンチ工程が難しくなる。本実施形態においては目付が5g/平方mのPP樹脂製の極細繊維のメルトブロー不織布を用いた。
As the
粗層部となるべき繊維集合体21と、密層部となるべき繊維集合体31としては、それぞれの層を不織布あるいはウェブとして準備すればよい。本実施形態においては、PET繊維製の粗層部と密層部の2層構造の不織布を、粗層部となるべき繊維集合体21及び密層部となるべき繊維集合体31として用いた。
As the
粗層部となるべき繊維集合体21に極細繊維を主体とする繊維集合体(極細繊維メルトブロー不織布)6が隣接するように、これら繊維集合体の層を積層する。粗層部となるべき繊維集合体21と極細繊維を主体とする繊維集合体6の位置関係は、いずれが上流側であってもよい。本実施形態においては、上流側から下流側に向かって、極細繊維を主体とする繊維集合体6、粗層部となるべき繊維集合体21、密層部となるべき繊維集合体31の順序となるように各層を積層した。
Layers of these fiber assemblies are laminated so that a fiber assembly (ultrafine fiber melt blown nonwoven fabric) 6 mainly composed of ultrafine fibers is adjacent to the
第1工程に引き続き行われる第2の工程について詳述する。第2工程では、極細繊維を主体とする繊維集合体6から粗層部となるべき繊維集合体21に向かう方向にニードルパンチもしくは水流交絡して、極細繊維を粗層部に入り込ませながら、積層された繊維集合体を一体化し、第1工程で得られた繊維集合体の積層体を、粗層部と密層部を有する不織布とする。すなわち、第2工程では、ニードルパンチもしくは水流交絡により、極細繊維を主体とする繊維集合体6に含まれる極細繊維を、粗層部となるべき繊維集合体21の内部に入り込ませて、極細繊維集合体4を粗層部2に一体化する。
The 2nd process performed following the 1st process is explained in full detail. In the second step, needle punching or hydroentanglement is performed in a direction from the
ニードルパンチ工程においてニードルNが突き出される方向や、水流交絡工程において水流が噴射される方向は、極細繊維を主体とする繊維集合体6から粗層部となるべき繊維集合体21に向かう方向である。本実施形態であれば、粗層部の上流側に極細繊維集合体が配されるので、上流側から下流側に向かってニードルもしくは水流が打たれる。
The direction in which the needle N is protruded in the needle punching process and the direction in which the water stream is jetted in the hydroentanglement process are directions from the
図3には、第2工程をニードルパンチで行った例を示す。図3(a)には、第1工程により、上流側から下流側に向かって、極細繊維を主体とする繊維集合体6、粗層部となるべき繊維集合体21、密層部となるべき繊維集合体31が順次積層された状態が示されている。極細繊維を主体とする繊維集合体6が配された上流側からニードルN,Nを打つ。
In FIG. 3, the example which performed the 2nd process with the needle punch is shown. In FIG. 3A, from the upstream side toward the downstream side, the
ニードルパンチの過程で、ニードルNに設けられたバーブにより、極細繊維を主体とする繊維集合体6中の極細繊維が引っ掛けられて、粗層部となるべき繊維集合体21の中に打ち込まれていく。また、ニードルNにより、極細繊維が引っ張られるため、極細繊維の一部が切れたり、極細繊維集合体がほぐれたり、極細繊維集合体に穴が開いたり裂けたりする。すなわち、ニードルパンチをすることにより、極細繊維を主体とする繊維集合体6(極細繊維のメルトブロー不織布)が、穴あき状になり、断片化し、徐々に細かくなっていくと同時に、極細繊維集合体から極細繊維41が粗層部中に引き出されることになる(図3(b))。
In the process of needle punching, the ultrafine fibers in the
この様にして、ニードルパンチを極細繊維集合体6に施すことにより、極細繊維集合体の極細繊維や、極細繊維集合体そのものが、粗層部2にすき込まれ混合されることになる。そして、粗層部2に極細繊維集合体4が一体化され、極細繊維41が粗層部2中に立体的に配置された、不織布濾過材1の特徴的な構造が実現される(図3(c))なお、上記第2工程の説明では、ニードルパンチする場合を中心に説明したが、水流交絡する場合でも同様である。
In this way, by applying the needle punch to the
なお、粗層部となるべき繊維集合体21や密層部となるべき繊維集合体31を、それぞれ粗層部や密層部にするための工程については、必要に応じて、ニードルパンチや熱プレスの工程などの公知の工程を追加して実現すればよい。
In addition, about the process for making the
発明の作用及び効果について説明する。
上記第1実施形態の不織布濾過材によれば、粗層部2の中に、もしくは粗層部2に隣接して、極細繊維を主体とする極細繊維集合体4が一体化されており、極細繊維集合体4の極細繊維41の少なくとも一部が前記粗層部2に入り込んで、粗層部2を構成する繊維と入り込んだ極細繊維41とが交絡しているため、極細繊維41が粗層部2の中に立体的に配置されている。これにより、極細繊維により微粒子ダストを空間率の高い部分で捕捉することが可能となり、微粒子ダストの捕捉効率(清浄効率)を高めても、なかなか目詰まりしない(長寿命の)濾過材となる。また、極細繊維を空間率の高い部分に立体的に配置できれば、通気抵抗の増加も抑えることができる。
The operation and effect of the invention will be described.
According to the nonwoven fabric filtering material of the first embodiment, the
従来技術、例えば、特許文献1に記載された技術においては、極細繊維はメルトブロー不織布の形態のままで不織布濾過材に一体化されていた。極細繊維は細いためにメルトブロー不織布にしても、通常は、ごく薄い、平面的に繊維が配された構造のものしかできなかった。そのため、従来技術においては、極細繊維による微粒子ダストの捕捉がごく薄い層により行われる濾過形態にならざるを得ず、極細繊維の高密度化による清浄効率の向上と、長寿命化・低圧損化とがトレードオフにならざるを得なかった。
一方、上記第1実施形態の不織布濾過材1においては、極細繊維41が粗層部2の中に立体的に配置されていて、粗層部の中で分散して微粒子ダストを捕捉することができるようになっている。
In the prior art, for example, the technique described in
On the other hand, in the nonwoven
第1実施形態の不織布濾過材1においては、清浄効率と長寿命化と低圧損化を向上させる観点から、極細繊維集合体が実質的に極細繊維のみにより構成された繊維集合体であることが好ましい。極細繊維は切れやすく、不織布濾過材1を製造する過程でニードルパンチなどをする際に、極細繊維集合体がばらけたり、断片化しやすくなり、粗層部2の中に入り込みやすくなって、極細繊維の配置がより立体的な構造となりやすいからである。
In the nonwoven
同様の理由により、第1実施形態の不織布濾過材1においては、極細繊維集合体4の少なくとも一部は、断片状になって粗層部2に対し島状に一体化されており、極細繊維集合体4の一部が粗層部2の内部に入り込んでいる形態とされることが好ましい。かかる形態とされていると、極細繊維集合体の一部が粗層部2の厚み方向に分散して、極細繊維がより立体的に配置されるようになる。
For the same reason, in the nonwoven
また、密層部3に極細繊維41が入り込むと、密層部3が目詰まりしやすくなるため、密層部には極細繊維が実質的に入り込んでいないようにした方が、清浄効率と長寿命化と低圧損化をバランスよく向上でき、特に長寿命化に効果的である。
In addition, if the
また、上記製造方法によれば、極細繊維を立体的に配置するための特殊な装置を使うことなく、従来からある装置や工程の組み合わせによって、極細繊維が立体的に配置された不織布濾過材を得ることができる。例えば、従来の多層構造の積層不織布を製造するのとほぼ同じ設備を用いて、立体的に極細繊維が配置された不織布濾過材を得ることができる。 Moreover, according to the said manufacturing method, without using the special apparatus for arrange | positioning an ultrafine fiber in three dimensions, the nonwoven fabric filtration material by which the ultrafine fiber was arrange | positioned three-dimensionally by the combination of a conventional apparatus and process is obtained. Can be obtained. For example, it is possible to obtain a nonwoven fabric filtering material in which ultrafine fibers are three-dimensionally arranged using almost the same equipment as that for manufacturing a conventional laminated nonwoven fabric having a multilayer structure.
従来技術においては、極細繊維集合体といえば、通常、ごく薄い平面状に繊維が配置された物しか得ることができなかった。一方、上記製造方法によれば、そのような薄い極細繊維の繊維集合体を中間材料として利用し、粗層部に隣接させて、ニードルパンチもしくは水流交絡することによって、極細繊維集合体から極細繊維41を引き出して粗層部2中に立体的に配置することができる。また、ニードルパンチもしくは水流交絡により極細繊維集合体をほぐして、好ましくはその一部を断片化して、粗層部2の中にはいりこませるようにすれば、粗層部2中により多くの極細繊維を、複雑な配置形態で立体配置することができ、不織布濾過材の清浄効率向上、長寿命化、低圧損化のさらなる向上に寄与する。
In the prior art, it has been possible to obtain only an extremely fine fiber aggregate in which fibers are arranged in a very thin plane. On the other hand, according to the above production method, such a thin ultrafine fiber assembly is used as an intermediate material, and is adjacent to the coarse layer portion and needle punched or hydroentangled to form the ultrafine fiber from the ultrafine fiber assembly. 41 can be pulled out and arranged three-dimensionally in the
従来技術、例えば、特許文献1に記載された技術では、薄い平面状の極細繊維のメルトブロー不織布を、密層側の不織布層に積層して接着もしくは融着により一体化していた。これでは、極細繊維を平面状に配置することしかできなかった。また、従来技術においては、極細繊維のメルトブロー不織布はニードルパンチすべきでない物と考えられていた。これは、従来は、極細繊維メルトブロー不織布による濾過が、面により濾しとるような思想であったためである。極細繊維のメルトブロー不織布に対して、ニードルパンチや水流交絡を施すと、不織布に穴が開いてしまうため、その穴から微粒子ダストが素通りしてしまい、微粒子ダストの捕捉効率が低下すると考えられていた。発明者はこの技術的偏見を克服し、かつ、粗層部に極細繊維を立体配置するという飛躍した発想により、本発明の完成に至っている。
In the prior art, for example, the technique described in
また、上記製造方法において使用する極細繊維を主体とする繊維集合体6が、メルトブロー不織布もしくはエレクトロスピニング法により製造された不織布であれば、繊維集合体6が実質的に極細繊維のみからなるものとなって、得られる不織布濾過材のろ過性能がより高められる。また、取り扱いが難しい極細繊維であっても、不織布状になっていれば、製造工程の中で取り扱いしやすくなり、他の層との積層作業がやりやすくなる。また、粗層部となるべき繊維集合体に積層する際にも、均一に極細繊維を分布させて配置し積層することができ、得られる不織布の品質が安定する。
Further, if the
発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を互いに置き換えて実施できる。 The invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. Although other embodiments of the invention will be described below, in the following description, portions different from the above-described embodiment will be mainly described, and detailed descriptions of the same portions will be omitted. In addition, the embodiments described below can be implemented by combining some of them or replacing some of them.
図2は、発明の第2実施形態の不織布濾過材7の断面構造を示す模式図である。本実施形態において、粗層部2や密層部3を有する点、粗層部2に極細繊維集合体4、4が一体化されている点、及び、粗層部2に極細繊維41が入り込んで、粗層部2の繊維に極細繊維41が交絡して極細繊維集合体4、4が一体化される点等は、第1実施形態の不織布濾過材1と同様である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a nonwoven
第2実施形態の不織布濾過材7は、粗層部2と密層部3の間に、中間層部5を有している。中間層部5は、粗層部と密層部と比べて空間率や繊維径が中間になるようにされた層である。このように、中間層を設けると、一般的なダストの捕捉性能の向上や長寿命化が図られて好都合である。
The nonwoven
また、第2実施形態の不織布濾過材7では極細繊維集合体4,4は、粗層部2の中及び、中間層部5と粗層部2に挟まれる位置、すなわち、粗層部の下流側に隣接して一体化されている。
Further, in the nonwoven
この様な実施形態の不織布濾過材7は、図4に示すような製造工程により製造できる。まず、第1工程において、上流側から下流側に向かって、粗層部となるべき繊維集合体21、極細繊維を主体とする繊維集合体6、中間層部となるべき繊維集合体51、密層部となるべき繊維集合体31を、この順序となるように各層を積層する(図4(a))
The nonwoven
そして、極細繊維を主体とする繊維集合体6から粗層部となるべき繊維集合体21に向かう方向に、すなわち、下流側から上流側に向かって、バーブを設けたニードルNによりニードルパンチする(図4(b))。すると、ニードルにより、極細繊維41が粗層部2に引き込まれて交絡し、極細繊維集合体4と粗層部2が一体化されて、第2実施形態の不織布濾過材7が製造される(図4(c))。
Then, needle punching is performed with a needle N provided with a barb in a direction from the
この実施形態においては、積層する第1工程において、極細繊維を主体とする繊維集合体6が、粗層部となるべき繊維集合体21と他の繊維集合体(本実施形態においては中間層となるべき繊維集合体51)との間に挟まれるように積層される。このことによって、ニードルパンチ工程の過程で、ニードルNは、中間層51を構成する繊維を引っ掛けて引っ張りながら、極細繊維を主体とする繊維集合体6を貫通し、粗層部となるべき繊維集合体21に達することになる。すると、ニードルNにより引っ張られた中間層51を構成する繊維によって、極細繊維を主体とする繊維集合体6が、粗層部となるべき繊維集合体21に引き込まれるようになる。その結果、極細繊維を主体とする繊維集合体6がほぐされやすくなり、断片化されやすくなると共に、極細繊維を主体とする繊維集合体6が粗層部となるべき繊維集合体21に入り込みやすくなって、粗層部2における極細繊維の立体構造化がより促進されやすくなる。
In this embodiment, in the first step of laminating, the
ニードルパンチや水流交絡の工程で極細繊維が切れやすい場合には特に、このようにすることにより、極細繊維集合体の粗層部への一体化と立体構造の配置が効果的に行われる。また、図1や図3に示した第1実施形態のような不織布濾過材を製造する場合においても、極薄い不織布状の繊維層を、図3(a)における極細繊維集合体6よりも上流側に配置するようにしてニードルパンチ工程を実施すれば、第2実施形態と同様に、極薄い不織布状の繊維層に含まれる繊維を利用して、極細繊維や極細繊維集合体を粗層部2に入り込ませることができる。
In particular, when the ultrafine fibers are easily cut by the needle punching or hydroentanglement process, the integration of the ultrafine fiber assembly into the coarse layer portion and the arrangement of the three-dimensional structure are effectively performed. Moreover, also in the case of manufacturing the nonwoven fabric filtering material as in the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 3, the ultrathin nonwoven fiber layer is upstream of the
上記実施形態の説明は、自動車エンジンに供給される空気をろ過するエアクリーナに使用される不織布濾過材を例として説明したが、不織布濾過材の用途は、これに限定されるものではなく、発電機や燃料電池に供給する空気をろ過する用途に使用してもよいし、空調用のエアクリーナに使用してもよい。 In the above description of the embodiment, the nonwoven fabric filtering material used for the air cleaner that filters the air supplied to the automobile engine has been described as an example. However, the use of the nonwoven fabric filtering material is not limited to this, and the generator It may be used for the purpose of filtering air supplied to a fuel cell, or may be used for an air cleaner for air conditioning.
以下、本発明の実施例を説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited by these Examples.
以下に示す実施例と比較例において、いずれの例における濾過材も、基本的な繊維の材質や厚みや目付け量、積層された層の間の密度勾配等は実質的に同じであり、試験に供する際に成形したフィルタエレメントの形状や襞折りの仕様も同一としている。 In the examples and comparative examples shown below, the filter material in any of the examples is substantially the same in basic fiber material, thickness, basis weight, density gradient between laminated layers, etc. The shape of the filter element and the specifications of the folding are also the same.
(実施例1)
平均繊維径3μmのポリプロピレン樹脂製の極細繊維によって構成された目付量5g/平方mのメルトブロー不織布と、粗層部の空間率が96%、目付75g/平方m、平均繊維径が23μmであり、密層部の空間率が92%、目付160g/平方m、平均繊維径が13μmである、厚さ3mmの2層構造のPET不織布を準備した。これらを、極細繊維メルトブロー不織布、粗層部、密層部の順番となるように積層して、メルトブロー不織布の側からニードルパンチを行い、図1に示した第1実施形態の不織布濾過材1に対応する不織布濾過材を得た(実施例1)。この不織布を襞折り構造に形成して枠体を取り付けて試験に供した。
Example 1
A melt-blown nonwoven fabric with a basis weight of 5 g / square m, composed of ultrafine fibers made of polypropylene resin having an average fiber diameter of 3 μm, a spatial rate of the coarse layer portion of 96%, a basis weight of 75 g / square m, and an average fiber diameter of 23 μm, A PET non-woven fabric having a two-layer structure having a thickness of 3 mm and a space ratio of the dense layer portion of 92%, a basis weight of 160 g / square m, and an average fiber diameter of 13 μm was prepared. These are laminated so that the melt blown nonwoven fabric, the coarse layer portion, and the dense layer portion are in this order, needle punching is performed from the melt blown nonwoven fabric side, and the nonwoven
(実施例2)
実施例1と比べ、積層に使用される不織布各層の仕様を共通させつつ、粗層部と密層部の間に、極細繊維のメルトブロー不織布が挟み込まれるように積層し、密層部の側から粗層部に向かってニードルパンチを行い、実施例2の不織布濾過材を得た。実施例2は、図2に示した第2実施形態の不織布濾過材7から中間層部5をなくしたものに対応する。
(Example 2)
Compared to Example 1, while making the specifications of each layer of nonwoven fabric used for lamination common, the laminate is so that the meltblown nonwoven fabric of ultrafine fibers is sandwiched between the coarse layer portion and the dense layer portion, from the dense layer portion side. Needle punching was performed toward the coarse layer portion to obtain a nonwoven fabric filter material of Example 2. Example 2 corresponds to a structure in which the
(比較例1)
極細繊維を含まない不織布濾過材の例として、実施例1の製造に使用した2層構造のPET不織布を、極細繊維のメルトブロー不織布がない状態で不織布濾過材として、比較例1として試験に供した。
(Comparative Example 1)
As an example of a non-woven filter material containing no ultrafine fibers, the PET non-woven fabric having a two-layer structure used in the production of Example 1 was subjected to a test as Comparative Example 1 as a non-woven filter material without a melt blown non-woven fabric of ultrafine fibers. .
(比較例2)
極細繊維を備える不織布濾過材の従来技術の例として、実施例1の製造に使用した2層構造のPET不織布の粗層部の上流側に、極細繊維のメルトブロー不織布を熱接着して、比較例2として試験に供した。
(Comparative Example 2)
As an example of the prior art of a nonwoven fabric filtering material comprising ultrafine fibers, a melt blown nonwoven fabric of ultrafine fibers is thermally bonded to the upstream side of the coarse layer portion of the PET nonwoven fabric of the two-layer structure used in the production of Example 1, and a comparative example 2 was used for the test.
(比較例3)
極細繊維を備える不織布濾過材の従来技術の他の例として、実施例1の製造に使用した2層構造のPET不織布の密層部の下流側に、極細繊維のメルトブロー不織布を熱接着して、比較例3として試験に供した。
(Comparative Example 3)
As another example of the prior art of the nonwoven fabric filtering material comprising ultrafine fibers, a melt blown nonwoven fabric of ultrafine fibers is thermally bonded to the downstream side of the dense layer portion of the PET nonwoven fabric having a two-layer structure used in the production of Example 1, The test was conducted as Comparative Example 3.
実験:微粒子ダスト(カーボンダスト)についての性能評価
得られた上記フィルタエレメントについて、JISD1612(自動車用エアクリーナ試験方法)に準じて、カーボンダストについてフルライフの清浄効率(捕捉効率)試験、ダスト捕捉量試験、及び通気抵抗試験を行った。その試験条件を下記に示す。
Experiment: Performance Evaluation for Fine Particle Dust (Carbon Dust) About the obtained filter element, full-life clean efficiency (capture efficiency) test and dust capture amount test for carbon dust according to JIS D1612 (Automobile Air Cleaner Test Method) And the ventilation resistance test was conducted. The test conditions are shown below.
濾過材有効濾過面積:0.18平方m
試験ダスト:カーボンダスト(軽油燃焼カーボン)
ダスト供給量:カーボンダスト(0.10g/分)
試験流量:4.2立方m/分
通気抵抗:濾過材の上流と下流の間の差圧(試験開始時)
増加通気抵抗が2.94kPaに達したときをフルライフとし、それまでに捕捉したダストの量をフルライフ捕捉量とする。
Filter material effective filtration area: 0.18 square m
Test dust: carbon dust (light oil combustion carbon)
Dust supply amount: Carbon dust (0.10 g / min)
Test flow rate: 4.2 cubic m / min Ventilation resistance: Differential pressure between upstream and downstream of filter medium (at start of test)
When the increased ventilation resistance reaches 2.94 kPa, it is defined as full life, and the amount of dust captured so far is defined as the full life capture amount.
試験結果を表1に示す。
極細繊維を含まない比較例1は、通気抵抗が最も低いが、微粒子(カーボン)ダストの捕捉効率(清浄効率)が70%程度であり、微粒子ダストの清浄効率の向上がより望まれる水準である。
The test results are shown in Table 1.
Comparative Example 1 that does not contain ultrafine fibers has the lowest ventilation resistance, but the capture efficiency (cleaning efficiency) of the fine particle (carbon) dust is about 70%, which is a level where improvement in the cleaning efficiency of the fine particle dust is more desired. .
極細繊維のメルトブロー不織布を貼り合わせた比較例2及び比較例3については、カーボンダストの清浄効率こそ80%を超え、比較例1に比べ改善を示すものの、通気抵抗が160Pa程度まで上昇しており、清浄効率を向上させるために通気抵抗がかなり上昇する結果となった。また、カーボンダストのフルライフ捕捉量は、比較例1と比べても、5割ないし7割に減少してしまっており、カーボンダストに対する濾過材の寿命が短いものとなってしまった。すなわち、比較例2、3のような、従来構造で極細繊維不織布を一体化すると、清浄効率を上げるために、極細繊維不織布部分の高密度化を行わざるを得ず、その結果、通気抵抗の上昇代が大きく、カーボンダストに対する濾過材の寿命が短くなるという結果を招くことが確認された。 In Comparative Example 2 and Comparative Example 3 in which melt blown nonwoven fabrics of ultrafine fibers were bonded together, the cleaning efficiency of carbon dust exceeded 80% and improved compared to Comparative Example 1, but the airflow resistance increased to about 160 Pa. In order to improve the cleaning efficiency, the ventilation resistance was considerably increased. Further, the carbon dust full life trapping amount is reduced to 50% to 70% compared to Comparative Example 1, and the life of the filter medium with respect to the carbon dust is short. That is, when the ultrafine fiber nonwoven fabric is integrated with the conventional structure as in Comparative Examples 2 and 3, in order to increase the cleaning efficiency, it is necessary to increase the density of the ultrafine fiber nonwoven fabric portion. It was confirmed that the ascending allowance was large, resulting in a shortened filter material life against carbon dust.
発明の第1実施形態や第2実施形態に対応する実施例1、2においては、極細繊維が粗層部に立体配置されることにより、カーボンダストの清浄効率が80%強になっており、比較例2,3と同水準の清浄効率の改善がみられる。
一方で、実施例1,2では、通気抵抗は、比較例1に対し若干の増加がみられるものの、比較例2,3では20Pa強通気抵抗が増加しているのに比べ、実施例1,2では10Pa程度の通気抵抗増加に抑えられており、実施例1,2における通気抵抗増加は、比較例2,3と比べれば、半減できている。
さらに、実施例1,2では、カーボンダストのフルライフ捕捉量は、比較例1の1.5倍程度に増加しており、カーボンダストに対する清浄効率を向上させつつ濾過材の長寿命化が実現されている。
In Examples 1 and 2 corresponding to the first embodiment and the second embodiment of the invention, the ultrafine fibers are three-dimensionally arranged in the coarse layer portion, so that the cleaning efficiency of the carbon dust is over 80%, The same improvement in cleaning efficiency as in Comparative Examples 2 and 3 is observed.
On the other hand, in Examples 1 and 2, although the air resistance slightly increased compared to Comparative Example 1, in Comparative Examples 2 and 3, the 20 Pa strong air resistance was increased, compared to Examples 1 and 2. 2, the increase in the airflow resistance of about 10 Pa is suppressed, and the increase in the airflow resistance in Examples 1 and 2 can be halved compared to Comparative Examples 2 and 3.
Furthermore, in Examples 1 and 2, the carbon dust full life trapping amount has increased to about 1.5 times that of Comparative Example 1, and the life of the filter media has been extended while improving the cleaning efficiency against carbon dust. Has been.
以上のように、実施例1、2と比較例2,3を比べると、極細繊維によりカーボンダストの清浄効率を向上させるという点では、共通して性能向上できる上に、実施例1,2では、極細繊維が粗層部に立体的に配置されていることにより、通気抵抗の増加が抑えられ、濾過材の長寿命化が実現されたことが理解される。 As described above, when Examples 1 and 2 are compared with Comparative Examples 2 and 3, the performance can be improved in common in terms of improving the cleaning efficiency of carbon dust by ultrafine fibers. In addition, it is understood that the increase in ventilation resistance is suppressed and the life of the filter medium is extended by the three-dimensional arrangement of the ultrafine fibers in the coarse layer portion.
また、実施例1と実施例2を比べると、実施例2の方が、清浄効率、フルライフ捕捉量、通気抵抗のいずれの点でも優れる結果となっている。これは、極細繊維メルトブロー不織布を粗層部と密層部で挟み込んだ状態で密層部の側からニードルパンチすることによって、密層部の繊維によって極細繊維メルトブロー不織布の断片化と粗層部への引き込みが起こり、極細繊維の立体的な配置がより促された結果ではないかと推測される。 Moreover, when Example 1 and Example 2 are compared, the result of Example 2 is excellent in any point of clean efficiency, full life capture amount, and ventilation resistance. This is because the fine-fiber melt-blown nonwoven fabric is needle-punched from the dense-layer portion side with the coarse-layer portion and the dense-layer portion sandwiched between the fine-layer fiber-blown nonwoven fabric and the fine-fiber melt-blown nonwoven fabric is fragmented and into the coarse-layer portion. It is presumed that this is a result of the pull-in of the fibers and the three-dimensional arrangement of the fine fibers.
本発明に係る不織布濾過材は、例えば自動車用エンジンに供給する空気を濾過する用途に使用でき、特にカーボンダストのような微粒子ダストのろ過性能に優れており、産業上の利用価値が高い。 The nonwoven fabric filtering material according to the present invention can be used, for example, for the purpose of filtering air supplied to an automobile engine, and is particularly excellent in the filtration performance of fine particle dust such as carbon dust, and has high industrial utility value.
1、7 不織布濾過材
2 粗層部
3 密層部
4 極細繊維集合体
41 極細繊維
5 中間層部
6 極細繊維メルトブロー不織布
21 粗層部となる繊維集合体
31 密層部となる繊維集合体
51 中間層部となる繊維集合体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記粗層部中に、もしくは前記粗層部に隣接して、極細繊維を主体とする極細繊維集合体が一体化されており、
極細繊維集合体の極細繊維の少なくとも一部が前記粗層部に入り込んで、粗層部を構成する繊維と入り込んだ極細繊維とが交絡して、極細繊維が粗層部中に立体的に配置されている不織布濾過材。 A non-woven fabric filter material having a multilayer structure having a density gradient having a coarse layer portion located on the upstream side and a dense layer portion located on the downstream side,
In the coarse layer portion or adjacent to the coarse layer portion, an ultrafine fiber assembly mainly composed of ultrafine fibers is integrated,
At least a part of the ultrafine fibers of the ultrafine fiber assembly enters the coarse layer portion, the fibers constituting the coarse layer portion and the ultrafine fibers entered interlace, and the ultrafine fibers are three-dimensionally arranged in the coarse layer portion. Nonwoven filter material.
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